MÁQUINA COLHEDORA

Campo da Invenção

[0001 ] A presente invenção refere-se a um novo método para ajustar a abertura entre as torres derriçadoras de uma máquina colhedora, particularmente de frutos cítricos como, por exemplo, laranja, limão, mexerica etc. Mais particularmente, a presente invenção trata de um método de ajuste da abertura entre as torres derriçadoras da máquina colhedora para, dessa forma, garantir uma colheita adequada dos frutos, mas principalmente reduzir significativamente os riscos de causar danos aos troncos e galhos das árvores.

[0002] Ainda, a presente invenção trata de uma máquina colhedora de frutos que compreende torres derriçadoras cuja distância entre elas é ajustada de acordo com o método acima mencionado.

Fundamentos da Invenção

[0003] De acordo com o estado da técnica mais tradicional, sabe-se que as colheitas de frutos cítricos como, por exemplo, laranja e limão, eram executadas manualmente, sendo necessário uma grande quantidade de funcionários, além do tempo, para efetuar a colheita em plantações com áreas substancialmente grandes, o que acabava restringindo a rentabilidade dos fazendeiros.

[0004] Com o avanço tecnológico, e no intuito de tentar melhorar a produtividade e rentabilidade das plantações de frutos, foram desenvolvidas máquinas e equipamentos capazes de executar a colheita de forma mecanizada, ou seja, facilitando e acelerando o processo de colheita nas plantações.

[0005] Entretanto, apesar de melhorar substancialmente a produtividade e rentabilidade do processo de colheita, essas máquinas e equipamentos acabavam comprometendo a safra seguinte. Isso porque, constatou-se que o nível de agressão provocado por essas máquinas, e mais particularmente pelos meios vibratórios e derriçadores responsáveis por retirar os frutos dos galhos, acabava danificando as árvores de modo a reduzir de modo significativo a quantidade de frutos e a sua qualidade na safra seguinte, uma vez que as árvores acabavam gastando suas energias para se recuperarem e não para produzir os frutos. Em alguns casos mais críticos, verificou-se que o trabalho dessas máquinas acabava provocando danos que propiciavam a proliferação de doenças que infectavam as árvores ao ponto de, inclusive, ocasionar a sua morte.

[0006] Dessa forma, em virtude dos resultados negativos observados nas máquinas utilizadas no passado para executar uma colheita mecanizada desses frutos, observou-se um desestimulo dos produtores em utilizar essas tecnologias.

[0007] De acordo com o estado da técnica, verificou-se que um dos principais inconvenientes da colheita mecanizada para esse tipo de frutos é que as árvores apresentam uma grande variedade de dimensões, em especial na largura. Além disso, vale destacar que já são conhecidas no campo configurações de árvores que, de certo modo, foram modificadas por podas, ou pela manipulação das mudas, de modo a obter plantações configuradas para tentar facilitar a colheita mecanizada. Esse tipo de variedade na configuração das árvores pode tornar o processo de colheita mecanizada mais complexo, principalmente para se obter um ajuste adequado da distância entre as torres derriçadores de acordo com o tipo de árvore e de modo a prover condições que propicie a remoção dos frutos, mas sem provocar danos significativos nas árvores.

[0008] Assim, apesar das soluções aplicadas em colheitas mecanizadas de frutos cítricos se mostrarem eficientes no que se refere à remoção dos frutos, constatou-se que poderiam ser aperfeiçoadas com novas propostas capazes de melhorar o nível de agressão das árvores, garantindo a produtividade na remoção dos frutos, mas evitar e/ou reduzir significativamente os danos provocados nos galhos e troncos das árvores para, dessa forma, assegurar a integridade das árvores para a produção das safras seguintes.

[0009] Logo, são esses, dentre outros, objetivos e soluções que se pretende atingir com o desenvolvimento da presente invenção.

Descrição da Invenção

[0010] Dessa forma, de acordo com o acima apresentado, a presente invenção tem por objetivo prover um método para ajustar a abertura entre as torres derriçadoras de uma máquina colhedora de frutos, o qual foi desenvolvido para obter uma solução prática e funcional aos problemas, limitações e inconvenientes revelados pelas máquinas e pelos processos de colheita mecanizados conhecidos no estado da técnica.

[001 1 ] Mais particularmente, é um dos objetivos da presente invenção prover um método para ajustar a abertura das torres derriçadoras de uma máquina colhedora de frutos cítricos que compreende características técnicas e funcionais que garantem a disposição das torres derriçadoras em condições apropriadas para garantir a remoção dos frutos, mas também evitar e/ou reduzir os danos provocados nos galhos e troncos das árvores.

[0012] Adicionalmente, é um outro objetivo da presente invenção prover uma máquina colhedora de frutos cítricos, a qual compreende torres derriçadoras responsáveis por promover a remoção dos frutos e cuja distância entre elas é controlada e ajustada através do método acima mencionado.

[0013] Dessa forma, para se obter os efeitos técnicos e funcionais acima sumarizados, dentre outros, a apresente invenção refere-se a um método para ajustar a abertura entre as torres derriçadoras de uma máquina colhedora de frutos cítricos o qual compreende, inicialmente, o alinhamento e centralização da máquina com a linha de plantio que será colhida, sendo que, em seguida, são executadas as seguintes etapas básicas:

a) identificar e definir a configuração das árvores que serão colhidas; b) medir a largura das árvores que serão colhidas;

c) definir um valor para o nível de dano desejável;

d) calcular o fator de abertura com base no nível de dano definido na etapa anterior;

e) determinar a distância da abertura entre as torres derriçadoras, a partir do valor obtido para o fator de abertura em relação à largura das árvores que serão colhidas;

f) ajustar a abertura entre as torres derriçadoras de acordo com a distância determinada na etapa anterior.

[0014] De acordo com uma realização da presente invenção, o valor para o nível de dano desejável é uma porcentagem de quebra de troncos e/ou galhos pelo número total de troncos e/ou galhos da árvore. Ainda, conforme uma realização particular do presente método, o valor para o nível de dano desejável é uma porcentagem de quebra de troncos de árvores em relação ao número total de árvores colhidas.

[0015] De acordo com uma outra concretização do método de ajuste da presente invenção, durante a etapa (d), o referido fator de abertura é calculado com base no tipo de configuração das arvores, o qual pode seguir as seguintes condições:

i. caso as árvores tenham uma configuração tradicional, o fator de abertura será definido a partir de uma primeira função (a) que pode ser representada, por exemplo, por (D) = 3,3714e ^_5 _’ ^{177 (F)} ; ou ii. caso as árvores tenham uma configuração manipulada, o fator de abertura será definido a partir de uma segunda função (b) que pode ser representada, por exemplo, por (D) = 13,53e ^{10 18(F)} .

[0016] De acordo com uma concretização do método da presente invenção, a referida distância entre as torres derriçadoras é determinada a partir da fórmula:

Distância (X)

Fator de abertura (F) =

Largura (W)

[0017] Ainda, conforme outra realização da presente invenção, a abertura entre as torres derriçadoras determinada pela distância que é medida entre as superfícies internas das colunas das torres derriçadoras.

[0018] De acordo com a presente invenção, o nível de dano pode variar entre 2,0% e 25% e mais particularmente, entre 2,5% e 20%, no caso das árvores com largura variando entre 1 ,5m e 3,5m.

[0019] Conforme algumas realizações possíveis da presente invenção, o dito fator de abertura pode variar entre 0,40 e 0,95, mais particularmente entre 0,50 e 0,95 no caso em que as árvores são de configuração tradicional, e entre 0,40 e 0,65 no caso em que as árvores são de configuração manipulada. Também, conforme mais uma realização do presente método, a dita distância da abertura entre as torres derriçadoras varia entre 0,60m e 3,30m.

[0020] Ainda, conforme mais uma concretização do presente método de ajuste, na configuração tradicional, a dita distância da abertura entre as torres derriçadoras pode variar entre 0,80m e 3,30m, enquanto que na configuração manipulada essa distância da abertura entre as torres derriçadoras pode variar entre 0,60m e 2,30m.

[0021 ] Também, conforme mais uma realização da presente invenção, a etapa (b), relacionada a medição da largura das árvores, pode ser executada com o auxílio de um dispositivo de medição analógico ou digital previsto na porção frontal da máquina.

[0022] Segundo mais uma realização possível da presente invenção, o referido método de ajuste é executado de forma automatizada de acordo com cada árvore que passa pela abertura formada entre as torres derriçadoras e conforme o deslocamento da máquina colhedora ao longo da linha de plantio.

[0023] Conforme um outro aspecto do presente método, a etapa (c), relativa à determinação do nível de dano, pode ser executada de acordo com as condições da plantação, variando com base no estado de maturidade dos frutos e/ou o momento em que está sendo executada a colheita.

[0024] Ainda, conforme acima mencionado, a presente invenção também se refere à uma máquina colhedora, do tipo colheitadeira de frutos auto propelida, que compreende uma estrutura que se locomove ao longo das linhas de plantio por meio de rodas, de modo que as árvores passem por uma abertura obtida pela disposição de torres derriçadoras que são formadas por colunas sobre as quais são previstas hastes flexíveis, sendo que a referida abertura é ajustada de acordo com a distância entre as torres derriçadoras determinada através do método anteriormente mencionado.

[0025] Por fim, de acordo com uma concretização particular da presente invenção, a referida máquina colhedora é projetada e desenvolvida para a colheita de frutas cítricas, tais como laranjas, mexericas, limões e suas variantes.

Descrição Resumida dos Desenhos

[0026] As características, vantagens e efeitos técnicos da presente invenção serão mais bem compreendidos por um técnico no assunto a partir da descrição detalhada a seguir, feita a título meramente exemplificativo, e não restritivo, de possíveis realizações, e com referência às figuras esquemáticas anexas, as quais: [0027] As Figuras 1 A e 1 B são vistas esquemáticas de uma máquina colhedora, tal como uma colheitadeira de frutos cítricos, de acordo com o estado da técnica;

[0028] As Figuras 2A e 2B mostram dois tipos de configurações das árvores que podem ser encontradas atualmente no campo para a colheita;

[0029] A Figura 3 é uma representação esquemática das colunas das torres derriçadoras de uma máquina colhedora de frutos, as quais formam uma abertura que pode ser ajustada conforme o método da presente invenção;

[0030] A Figura 4 mostra um gráfico, indicando as representações do nível de dano em função do fator de abertura das torres derriçadoras de acordo com o método da presente invenção, respectivamente, para os dois tipos de configuração das árvores;

[0031 ] As Figuras 5A e 5B mostram duas plotagens gráficas de exemplos de concretização do método de ajuste da abertura entre as torres derriçadoras, segundo a presente invenção.

Descrição de Realizações da Invenção

[0032] A presente invenção será agora descrita com relação às suas realizações particulares e fazendo-se referência às figuras anexas como exemplos de concretizações. Tais figuras são esquemáticas, e suas dimensões e/ou proporções podem não corresponder à realidade, uma vez que visam meramente descrever a invenção de forma didática. Ademais, certos detalhes construtivos conhecidos e comuns podem ter sido omitidos para maior clareza e concisão da descrição que é feita a seguir. Os números de referência indicados nas figuras são repetidos para indicar características técnicas iguais ou semelhantes. Os termos eventualmente utilizados como “acima”, “abaixo”, “frente”,“trás”,“direita”,“esquerda” etc. e suas variantes devem ser interpretados segundo a orientação dada na Figura 1 A. [0033] Apesar da presente descrição fazer referência à colheita de laranja, como deve ser apreciado pelos técnicos no assunto, a presente invenção também pode ser aplicada em máquinas para a colheita de outros frutos cítricos, tais como, sem limitação, limão, mexerica, etc.

[0034] Neste contexto, observa-se que, de um modo geral, a referida máquina colhedora (M) pode se deslocar ao longo das linhas de plantio sobre rodas (R) no sentido de colheita, conforme indicado pela seta Y, fazendo com que as plantas, arbustos, árvores (A) passem por uma abertura (P) formada pelos mecanismos derriçadores responsáveis pela vibração das árvores. Esses mecanismos derriçadores são formados por torres derriçadoras (T) que são compostas por uma coluna (E) que sustenta uma pluralidade de hastes flexíveis (H), sendo que cada torre derriçadora, convencionalmente, é projetada para rotacionar em torno da coluna, de modo a orientar as árvores (A) para dentro da abertura (P).

[0035] A máquina colhedora (M) pode ser um equipamento auto propelido ou um equipamento disponibilizado como um implemento agrícola que é puxado por um veículo de trabalho, tal como um trator. Nos casos em que se utiliza equipamentos auto propelidos, como representadas nas figuras anexas, a colheitadeira compreende também uma cabine (C) com comandos para que o operador possa ajustar os parâmetros de colheita da máquina, um motor (I) que fornece potência para acionar os sistemas mecânicos, elétricos e hidráulicos da máquina (M), e opcionalmente ela também pode compreender um tanque reservatório para o acondicionamento dos frutos antes de sua transferência para carretas através de mecanismos transportadores.

[0036] As referidas torres derriçadoras (T) são posicionadas na máquina colhedora de modo a formar a abertura (P) por onde as árvores entram na máquina. Assim, como representado nas figuras, essa abertura (P) é determinada pela distância“X” que é a medida entre as superfícies internas das colunas (E) das torres derriçadoras (T).

[0037] Adicionalmente, as árvores (A) usualmente encontradas no campo compreendem, basicamente, duas configurações, quais sejam: uma configuração tradicional (A1 ), a qual possui galhos mais abaixo e que se estendem lateralmente; e uma configuração manipulada (A2), a qual foi trabalhada para prover um formato adequado às colheitas mecanizadas, por exemplo através da poda ou da manipulação das mudas, e possui galhos que se estendem apenas para cima. As Figuras 2A e 2B mostram as representações dessas duas configurações de árvores usualmente encontradas nas plantações de frutos, como é o caso das laranjas.

[0038] Assim, considerando o cenário acima sumarizado, e conforme indicado nas figuras anexas, é possível afirmar que o método de ajuste da abertura das torres derriçadoras, de acordo com a presente invenção, inicia-se com o operador/condutor da máquina colhedora (M) posicionando a máquina colhedora alinhada e centralizada com a linha de plantio que será colhida. A partir deste momento, o método de ajuste da abertura das torres derriçadoras compreende, basicamente, as seguintes etapas:

a) identificar e definir a configuração das árvores (A) que serão colhidas; b) medir a largura (W) das árvores (A) que serão colhidas;

c) definir um valor para o nível de dano (D) que seja adequado, desejável e aceitável, de acordo com as condições das árvores (A) que serão colhidas e os interesses do operador/condutor;

d) calcular o fator de abertura (F) com base no nível de dano (D) estabelecido na etapa (c);

e) determinar a distância“X” da abertura entre as torres derriçadoras (T), a partir do valor obtido para o fator de abertura (F) em relação à largura (W) das árvores (A) que serão colhidas; f) ajustar a abertura (P) entre as torres derriçadoras (T) de acordo com a distância“X” determinada na etapa (e).

[0039] De acordo com uma realização particular da presente invenção, durante a etapa (d), o cálculo do fator de abertura (F) é obtido com base nas seguintes condições:

i. caso as árvores (A) tenham uma configuração tradicional (A1 ), o referido fator de abertura (F) será definido a partir de uma primeira função (a); ou

ii. caso as árvores (A) tenham uma configuração manipulada (A2), o fator de abertura (F) será definido a partir de uma segunda função (b);

onde:

a primeira função (a) é representada por (D) = 3,3714e ^{-5 177 (F)} , e a segunda função (b) é representada por (D) = 13,53e ¹⁰ _’ ^18(F) .

[0040] Neste contexto, o ajuste da abertura (P) entre as torres derriçadoras (T) é controlada considerando a configuração e a largura das árvores (A) para, dessa forma, manter o fator de abertura (F) relativamente constante e, consequentemente, assegurar o mesmo nível de dano (D) ao longo do processo de colheita.

[0041 ] De acordo com uma concretização do método de ajuste da presente invenção, o referido fator de abertura (F), obtido durante a dita etapa (d), é calculado através da relação da distância (X) entre as torres derriçadoras (T) e a largura (W) das árvores (A). Mais particularmente, esse fator de abertura

(F), de acordo com o presente método, pode ser determinado da seguinte forma:

Distância (X)

Fator de abertura (F) = - ——

Largura (W) onde: a distância“X” é medida entre as superfícies das colunas (E) das torres derriçadoras (T); e

a largura (W) é uma média das larguras das árvores (A) que serão colhidas.

[0042] Assim, após a determinação de um valor para o nível de dano (D) na etapa (d), é possível determinar o fator de abertura (F) a partir das funções (a) ou (b) e, posteriormente, aplicar esse fator de abertura (F) na fórmula acima mencionada para obter a distância“X” e, a partir desse dado, determinar o ajuste adequado da abertura (P) entre as referidas torres derriçadoras (T). Ainda, o valor do fator de abertura (F) pode ser inversamente proporcional ao valor do nível de dano (D) das árvores (A), ou seja, quanto menor o nível de dano (D), maior deve ser o fator de abertura (F) para, com isso, ajustar a abertura (P) entre as torres derriçadoras (T).

[0043] De acordo com a presente invenção, o referido nível de dano (D) do presente método de ajuste é determinado com base no número de troncos e/ou galhos quebrados, sendo que, segundo realizações particulares do presente método de ajuste, esse nível de dano (D), considerado adequado, desejável e aceitável, pode variar entre 2,0% e 25%, e mais particularmente, entre 2,5% e 20%. Nestas condições, baseadas nestes níveis de danos (D), nos tipos de configuração das árvores (A) que serão colhidas, e considerando que as árvores apresentam uma variação entre 1 ,5m e 3,5m de largura, torna-se possível determinar os respectivos fatores de abertura (F), os quais serão conforme indicados na tabela 1 abaixo:

Tabela 1

[0044] As Figuras 5A e 5B mostram a plotagem gráfica da aplicação desses fatores de aberturas (F) no cálculo da distância“X” da abertura (P) entre as referidas torres derriçadoras, de acordo com o tipo de configuração e a variação da largura das árvores (A).

[0045] De acordo com algumas das realizações possíveis da presente invenção, e particularmente, considerando árvores com largura (W) variando entre 1 ,5m e 3,5m, a distância“X” da abertura (P) pode variar entre 0,60m e 3,30m, sendo que no caso de árvores com configuração tradicional (A1 ), essa distância“X” pode variar particularmente entre 0,80m e 3,30m, enquanto que para as árvores com configuração manipulada (A2) essa distância“X” pode variar entre 0,60m e 2,30m. Logicamente, é importante ressaltar que esses parâmetros devem ser interpretados como dados ilustrativos e não restritivos do escopo de proteção da presente invenção.

[0046] Ainda, conforme uma outra realização do método de ajuste da abertura (P) entre as torres derriçadoras (T) de uma máquina colhedora (M), segundo a presente invenção, a etapa (b) para medição da largura (W) das árvores (A) que serão colhidas, pode ser executada com o auxílio de um dispositivo de medição analógico ou digital previsto na porção frontal da máquina, de modo a melhorar a precisão do cálculo da distância“X” da abertura (P) entre as referidas torres derriçadoras e, assim, propiciar uma colheita produtiva e, ao mesmo tempo, sem riscos de danos substanciais às árvores (A).

[0047] Também, segundo mais uma realização possível da presente invenção, o método de ajuste da abertura (P) entre as torres derriçadoras (T) de uma máquina colhedora (M) pode ser executado de forma automatizada e, ainda, dinâmica para, com isso, permitir o ajuste da distância“X” pontualmente e de acordo com cada árvore (A) que passará pela dita abertura (P) conforme a referida máquina colhedora (M) se desloca ao longo da linha de plantio.

[0048] Um outro aspecto importante para a determinação do nível de dano (D) adequado, desejável e aceitável, de acordo com a etapa (c) do método da presente invenção, pode ser definido de acordo com as condições da plantação, por exemplo, com base no estado de maturidade dos frutos, ou seja, se estão verde, maduros, ou passando do ponto de colheita. Também pode ser levado em conta para a determinação do nível de dano (D) desejável o momento em que está sendo executada a colheita, ou seja, no início, meio ou final do período de colheita. Tais condições acabam, de certo modo, influenciando na decisão do nível de dano (D) desejável, uma vez que determina os interesses do fazendeiro e produtor em relação a necessidade e/ou possibilidade de se executar uma colheita integral ou parcial dos frutos.

[0049] Conforme acima indicado, a presente invenção também se refere a uma máquina de colhedora (M), tal como uma colheitadeira de frutos auto propelida, formada por uma estrutura capaz de se locomover ao longo das linhas de plantio por meio de rodas (R) fazendo com que as árvores (A) passem por uma abertura (P) obtida pela disposição de torres derriçadoras (T) que são formadas por colunas (E) que sustentam uma pluralidade de hastes flexíveis (H), sendo que a referida abertura (P) é ajustada conforme a distância “X” determinada a partir do método descrito acima.

[0050] De acordo com uma concretização particular da presente invenção, a referida máquina colhedora (M) é projetada e desenvolvida para promover a colheita de frutos cítricos, tal como a laranja.

[0051 ] Alternativamente, a máquina não é auto propelida, mas é na forma de um implemento puxado por um trator.

[0052] Assim, com base na descrição exemplificativa acima, é possível observar que o método de ajuste da abertura (P) entre as torres derriçadoras (T), segundo a presente invenção, é capaz de melhorar as condições de operação e execução dos processos mecanizados de colheita de frutos, em especial, frutos cítricos como é o caso das laranjas. Isso porque, de acordo com o método da presente invenção, torna-se possível ajustar de forma adequada e segura a distância“X” da abertura (P) entre as torres derriçadoras e, assim, garantir que os frutos serão removidos dos galhos e, ao mesmo tempo, assegurar que os danos provocados nos galhos e troncos das árvores (A) estão dentro de limites pré-estabelecidos e aceitáveis que não comprometem a qualidade e produtividade das safras seguintes.

[0053] Em uma realização alternativa, a máquina colhedora compreende apenas uma torre derriçadora, sendo que nesse caso a distância (X) a ser calculada deve ser dividida por 2, ou seja, é igual a X/2, assim como a largura da planta também precisa ser dividida por 2, isto é, igual a W/2, ficando:

[0054] Dessa forma o fator F de abertura se mantém o mesmo, pois,

F=(X/2) /(W/2) =X/W.

[0055] Por fim, diante de todo o acima mencionado, vale destacar que a presente descrição tem como objetivo apenas apresentar e definir de modo exemplificativo realizações preferenciais do método de ajuste da abertura das torres derriçadoras de uma máquina colhedora de frutos cítricos, conforme a presente invenção. Logo, como bem devem apreciar os técnicos no assunto, diversas modificações e combinações de elementos e detalhes equivalentes são possíveis sem, com isso, fugir do escopo de proteção definido pelas reivindicações anexas.